Termodinamik, başta ısı olmak üzere, enerjiyi ve enerji şekilleri arasındaki ilişkiyi inceleyen ve bana göre en temel bir bilim dalı. Nereden aklıma geldi şimdi bu derseniz, size ilginç bir kişiyi tanıştırmakla başlayayım: William James Sidis (1898-1944). Eminim ki, çoğunuz benim gibi bu kişinin adını ilk kez duymuşsunuzdur. Yahudi bir ailenin olağan üstü zekaya sahip çocuğu. 18 aylıkken The Newyork Times okuyan, sekiz yaşına geldiğinde ise yedi dili ileri düzeyde konuşup yazabilen bir dahi. Sekiz yaşında Harvard Üniversitesinin sınavlarının kazanmasına rağmen duygusal zekası yeterli görülmeyen ve on bir yaşında girdiği aynı okulda öğrenciyken profesörlere dört boyutlu cisimler üzerine konferans veren, IQ seviyesinin 250-300 arasında olduğu söylenen dünyanın gelmiş geçmiş en zeki insanı. İlk kez 1920 yılında yayımlanan, o zamanlar henüz bilinmeyen kara delik, entropi ve yaşamın kökenini termodinamik bağlamda ele aldığı The Animate and Inanimate isimli kitapla dünya kamuoyunun dikkatin çekmiş Sidis'in, ölmeden önce kırk dil bildiği söylenmekte. Hayatının ileriki dönemleri ne yazık ki hazin bir şekilde devam ediyor ve tarihin sayfaları arasında kayboluyor. İnternette sıklıkla yaptığım surf eylemim sırasında tanıma fırsatını yakaladığım William James Sidis'in üzerinde durduğu "entropi" sözcük olarak duyduğum fakat anlamını bilmediğim bir şeydi. Kısa bir zaman önce takibe aldığım İlker Canikligil'in "Flue TV" sinde Fizik Profesörü Erkcan Özcan'ın tatlı sohbetinin konusunu entropiye ayırması da benim için inanılmaz bir tesadüf oldu. Meraklıysanız buradan izlemenizi öneririm.
Şimdi işin fazla tekniğine girmemeye çalışarak kafamdaki bazı soruları aydınlığa kavuşturan bazılarını da kafamın içine gömen Termodinamiğin ikinci yasası olarak geçen entropi konusuna değinmek istiyorum. İlk önce canlı ya da cansız her nesnenin ve dolayısıyla kainatın enerjiden başka bir şey olmadığını kavramakta zorluk çektiğimi itiraf etmeliyim. Aynı "zaman" gibi... Ancak bilim, bize enerjinin, canlı cansız her türlü varlığı, yıldızları, gezegenleri besleyen, bizi yürüten, düşündüren bir güç olduğunu söylüyor. Yani bu işler hesap kitap işi. Bilimin ortaya koyduğu bazı yasalar var. Ve bunlar yeni bir yasa ile çürütülmediği sürece doğruluğuna inanırım. Termodinamiğin yasaları sadece fizik konusuna değil bütün bilim dallarına, felsefeye, sosyolojiye, psikolojiye, biyolojiye ve hatta teolojiye el atmış ve sahiplenilmiş durumda. Beni en çok etkileyen yönü de bu oldu zaten. Önce termodinamiğin birinci yasasına bir göz atalım:
BİRİNCİ YASA: Doğada her şey sıcak ve soğuk arasındaki enerji alışverişiyle hareket eder. Isı her zaman sıcaktan soğuğa doğru hareket eder. Bu sayede bir iş ortaya çıkar. Bu yasa "enerjinin korunumu" olarak bilinir. Enerji yoktan var edilemez ve vardan yok edilemez, sadece bir şekilden diğerine dönüşür. Bütün evrenin toplam enerjisi sabittir, değişmez. Fransız kimyacısı A.L. de Lavoisier'in "maddenin korunumu kanunu" ile birbirini doğrulayan bir yasa. Tanrının her şeyi, kainatı yoktan var etmesi iddiasıyla ters düşen bu yasa bilimle dinin en bariz şekilde ters düştüğü bir konu. Bugün her maddenin enerji miktarı Einstein'ın E=mc2 formülüyle hesaplanmakta. Neyse, esas konumuz olan termodinamiğin ikinci yasasına dönelim:
İKİNCİ YASA: Bir ısı kaynağından ısı çekip buna eşit miktarda iş yapan ve başka hiçbir sonucu olmayan bir döngü elde etmek imkansızdır. Kitaplığınızdan devrilen bir kitabı düzeltmek için devrilirken harcanan enerjiden daha fazla bir enerjiye ihtiyaç vardır. Buradaki potansiyel enerjinin bir kısmı ısıya dönüşmüştür ve geri getirilemez. Diğer enerji değişimlerinde, örneğin kömürle çalışan buhar makinelerindeki olduğu gibi, meydana gelen ısı enerjisi, mekanik, yani treni hareket ettirecek enerjiye dönüşürken bir kısım enerji kayboluyor. İşte bu kaybolan enerji miktarlarının adıdır entropi. Bir diş macunu tüpünde ne kadar sıkarsanız sıkın içinde kullanamadığınız miktara benzer. Aslında enerji dönüşümlerimde yitirilen bir enerji söz etmek doğru değil. Entropi dediğimiz söz konusu enerji parçası düzensiz, kararsız bir şekilde evrene yayılmakta.
Her sistemin bozulma yönünde bir eğilimi, entropisinde sürekli bir artış var. Bu düzensizlik ve kararsızlık ise evrende kaosu doğurmakta. Burada zaman faktörü devreye giriyor. Zamanı doğrusal kabul edersek, ilerleyen zaman içinde entropi her zaman artmaya, çoğalmaya meyillidir ve bu durum geri döndürülemez bir işlemdir. Dünyanın ve kainatın sonu da bu gittikçe artan entropiyle, yani kararsız ve düzensiz kayıp enerjiyle, bir nevi kaosla gelecektir. Bu durum dini söylemde kıyamet olarak açıklanabilir belki. Isının sıcaktan soğuğa doğru aktığını yukarıda ifade etmiştim. Dolayısıyla evrenin sonu senaryolarından biri kabul edilen, yaşam ve evrenin devinimi için gerekli olan hiçbir ham maddenin kalmadığı ve en sonunda maksimum entropinin dağıldığı "büyük donma" durumu ortaya çıkar.
Çevremizdeki istisnasız her şey bir etkiyle ısı kaybediyor, enerjisi azalıyor fakat kaybedilen bu enerji diğer bir sistemin enerji kaynağı oluyor. Termodinamiğin ikinci yasası olan entropiyi canlı cansız her varlığa uygulayabiliriz. Fakat benim burada esas değinmek istediğim "insan". Kainatın bir parçası olan insan da bu yasaya boyun eğiyor elbette. Bir nesnede entropinin maksimum düzeye yaklaştığı an, "yok oluş" olarak açıklanmakta. İnsan için bu durum ölümü çağrıştırıyor. Yok oluş aslında doğru bir tanım değil, başka bir enerji kaynağına dönüşüyoruz. Zaman ve entropinin birbirine paralel ve nesneye özel bir hızı var bir bakıma. Yaşlandıkça entropimiz artmakta. Garip bir şekilde entropi yani düzensizlik, bozulma, adına ne derseniz deyin, aynı zamanda bizi besleyen ve yaşamımızı idame eden bir şey. Örneğin denizdeki balık balıkçının ağına takılmadan önce kanlı canlı bir enerji kaynağı idi. Masamıza geldiğinde artık yaşamıyor, entropisi maksimuma yaklaşmış. Ve sonunda gıdamız olmuş, bize yeni bir enerji kaynağı olmuş. Ağaçta olgunlaşan elma dalında çürüyüp yere düşüyor, tohumlarından yeni bir fidan meydana çıkıyor. Görüldüğü gibi devam eden bir dönüşüm söz konusu.
Zamanı durduramadığımız için entropiyi sıfırlamamız mümkün görünmüyor. O nedenle yaşlanıyoruz. Aslında entropi üzerinde fen bilimlerinin yanı sıra sosyolojik, psikolojik, felsefe ve teoloji boyutunda uzun uzun tartışmak mümkün. Ve benim bu konuda sanırım son yazım olmayacak. Zira evreni tanımak ve insanı anlayabilmek konusunda birçok şeye anlam kazandırıyor entropi. Mesela entropiyi sıfırlamak mümkün görünmüyor dedim. Fakat bazılarına göre sıfır entropinin olduğu bir yer var. Neresi mi? Cennet! Entropi sıfır olduğunda zaman ilerleme kaydetmiyor, yani duruyor. Peki zamanı durdurmak mümkün mü? O zaman buyurun termodinamik 'in üçüncü yasasına:
ÜÇÜNCÜ YASA: Mükemmel kristallenmiş bütün maddelerin doğal ortamda ve mutlak sıcaklıktaki (0 Kelvin = eksi 273,15 derece) entropileri sıfırdır. Yani bir bakıma zamanın durduğu bir sıcaklık. Evrende hiçbir madde içermeyen bölgenin sıcaklığı mutlak sıcaklık olarak tanımlanıyor. Anlaşılan o ki zamanın durduğu cennet epey soğuk bir yermiş. Arzu eden buyursun!